Способ исследования скважин

 

Изобретение касается геофизических исследований нефтяных и газовых скважин с помощью приборов, спускаемых на кабеле. Цель - повышение точности и достоверности измерения геофизических параметров. В скважину опускается скважинный прибор (СП), соединенный через кабель и направляющий ролик с наземной панелью. При движении СП измеряются геофизические параметры и параметры, характеризующие движение СП, и передак1тся по кабелю на поверхность для регистрации. При этом процессы движения СП передачи и регистрации информации осуществляются синхронно. Для согласования частоты синхронизации F, с процессом движения, ее изменяют в зависимости от скорости V движения СП по формуле F y-P V 2F-Ch, где у - погрешность измерения; h - шаг квантования; F - ширина жесткого спектра измеряемого сигнала; Р - мощность, потребляемая от источника информации; С - энергетический порог чувствительности. 1ил. i СЛ е

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СоиИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU«» (504Е 21 В 47 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3886675/22-03 (22) 05.03. 85 (46) 23.03.87. Бюл. У 11 (7l) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) С, С. Александров .(53) 622.24(088.8) (56) Новицкий В. Н. Основы информационной теории и измерительных устройств. Л.: Энергия, 1968, с. 248, Авторское свидетельство СССР

Я 953196, кл. Е 21 В 47/00, 1982, Авторское свидетельство СССР

В 1059156, кл. Е 21 В 47/00, 1983.

Патвнт США 11 4282523, кл. D 01 U 1/40, 1981. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение касается геофизических исследований нефтяных и газовых скважин с помощью приборов, спускаемых на кабеле. Цель — повышение точности и достоверности измерения геофизических параметров. В скважину опускается скважинный прибор (СП), соединенный через кабель и направляющий ролик с наземной панелью. При движении СП измеряются геофизические параметры и параметры, характеризующие движение СП, и передаются по кабелю на поверхность для регистрации.

При этом процессы движения СП передачи и регистрации информации осуществляются синхронно. Для согласования частоты синхронизации F с процессом движения, ее изменяют в зависимости от скорости U движения СП по формуле

Р = 2t .Р U 2F- Ch, где — погрешность измерения; h — шаг квантования; F—

-ширина жесткого спектра измеряемого сигнала; Р— мощность, потребляемая от источника информации; С вЂ” энергетический порог чувствительности. 1ил.

98361 2

20 (1)

rpe N, — число каналов (измерений); — погрешность измерения;

С вЂ” энергетический порог чувст— вительности;

F — граничное значение частоты спектра сигнала;

P — потребляемая от .источника информации мощность.

Это выражение по существу является математической моделью многоканального процесса измерения (йреобраэования) при временном уплотнении каналов.

Процесс каротажа является совокупностью .по крайней мере двух процессов — процесса измерения и процесса движения, Поэтому можно получить формулу, аналогичную выражению (1) и определяющую число каналов измерения в зависимости от скорости движения прибора

35 ции, оснащенной компьютезированной каротажной лабораторией ЛК-01. Эта лаборатория оснащена блоком питания скважинной аппаратуры, который управ40 ляется от микроЭВМ. Лаборатория работает с комплексными скважинными приборами типа К 1А-723, Эти приборы снабжены элементами, контролирующими скорость движения прибора. Сигнал от

45 скважинного прибора, характеризующий движение прибора, поступает в микроЭВМ, от которой поступает сигнал управления на блок питания для изменения частоты питания скважинного при50 бора. Частота этого блока питания является частотой синхронизации коммутаторов (скважинного и наземного) многоканальной измерительной и передающей аппаратуры. В этих лаборато55 риях регистрация данных осуществляется с помощью бумажного носителя, управление приводом которого весьма просто осуществляется напряжением с. (3) N — N .

1 12

Изобретение относится к геофизике, а именно к исследованию нефтяных и газовых скважин с помощью приборов, спускаемых на кабеле.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности измерения геофизических параметров.

На чертеже приведена принципиальная схема реализации способа.

Исходя из теоремы Котельникова и опираясь на результаты исследований

Новицкого П. В., можно получить выражение с 1

N г (2) где F — частота синхронизации комс мутаторов скважинного приР бора и наземной аппаратуры; и — длина шага квантования;

V — скорость движения прибора.

Очевидно, согласование рассматриваемых процессов возможно при условии

Отсюда не трудно получить выражение (4)

Очевидно, что частота синхронизации, согласующая между собой процессы измерения и передачи данных, линейно зависима от скорости движения. Одновременно оно показывает, каким образом необходимо согласовать частоту синхронизации с процессом движения прибора. При таком согласовании погрешность измерения не будет зависеть от скорости движения прибора.

Из выражения (4) получаем г Fc 2FCh с (5)

PV

В настоящее время при исследовании скважин обычно частота синхронизации является величиной постоянной, т.е.

F =const а скорость изменяется, т.е.

V=var, Поэтому и погрешность изменяется обратно пропорционально изменению скорости. Если же частота синхронизации является функцией скорости движения прибора, т.е, корректируется в соответствии с выражением (5), то точность измерения повышается эа счет согласования процессов движения с процессами измерения и передачи данных и обеспечения независимости от скорости движения.

Из сказанного следует, что выражение (4) является тем аналитическим выражением, в соответствии с.которым должно осуществляться управление (иэ— менение) частотой синхронизации процессами измерения и передачи данных при каротаже. Такое управление обеспечивает адаптацию режимов измерения и передачи данных к процессу движения прибора. Результатом этого, как показано, является повьппение точности измерения, Реализация способа может быть осуществлена с помощью каротажной стан55

3 2983 изменяющейся частотой, поступающим от указанного блока питания .

Реализацию способа,,е, режима управления частотой синхронизации, можно продемонстрировать на примере системы, функциональная схема которой приведена на чертеже. Приведенная схема является функциональной схемой комплексного прибора К 1А-723, разработанного на основе агрегатиро- 10 ванной системы скважинных приборов (АСКП).

На чертеже показаны скважинный прибор 1, включающий фильтр 2 разделения питающего напряжения 400 Гц от 15 информационных импульсов, формируемых преобразователем 3 напряжение длительность временного интервала или широтно-импульсным модулятором (UlHN) на который через коммутатор 4 20 поступают информационные сигналы с датчиков 5. Питание электронных элементов и узлов .скважинного прибора осуществляется от вторичного источника 6. При этом среди указанных дат- 25 чиков находится и датчик натяжения (силы), который контролирует силу натяжения между приборами и нижним концом кабеля. В качестве датчика натяжения используется тензометри — 30 ческий преобразователь давления Д-100, Скважинный прибор через кабель и направляющий ролик 7 соединен с на— земной панелью 8, включающей в свой состав фильтр 9 разделения частоты

400 Гц (напряжение питания скважинного прибора), формирователь 10 импульсов синхронизации, счетчик 11 числа каналов, дешифраторы (мультиплексоры) 12 и 13, формирователь 14 дли- 40 тельности временного (информационного) интервала на основе триггера, источник 15 питания.скважинной аппаратуры УГ-1, выпускаемый серийно, преобразователь 16 временной интервал- 45 напряжение и исполнительный механизм (микродвигатель) 17. Причем для реализации способа вновь введенными эле ментами в функциональную схему комплексного прибора К lA-723 и наземной 50 панели соответственно введены датчик натяжения, дешифратор (мультиплексор)

l2 преобразователь 16 и исполнительный механизм 17.

Реализация способа осуществляется в процессе работы всей системы следующим образом. При изменении скорости движения прибора 1 информация об г

61 4 этом изменении в форме напряжения, пропорционального ускорению прибора, с датчика натяжения через коммутатор

4 поступает на 111ИМ 3, Далее уже в форме последовательности длительностей временных интервалов через фильтры 2 и 9 информация поступает в наземную часть. Число, временных интервалов зависит от числа датчиков в приборе. Для выделения каждого цикла опроса датчиков из скважинного прибора поступают также импульсы-маркеры, с помощью которых осуществляется выделение каналов, соответствующих конкретным датчикам, Эта процедура осуществляется с помощью формирователя 10 импульсов синхронизации, счет. чика 8, мультиплексоров 12, 13 и формирователя-триггера 14, Геофизичес -кая информация с дешифратора-мультиплексора 13 поступает на регистрацию, а информация о натяжении кабеля с дешифратора 12 поступает на преобразователь 16 время — напряжение. Величина напряжения, пропорциональная у".— корению прибора с преобразователя 16, поступает на электродвигатель 17.

Так как электродвигатель является интегрирующим звеном, то число оборотов его пропорционально скорости движения приборов. Вращая потенциометр, электродвигатель тем самым изменяет частоту питающего напряжения

УГ-1 в соответствии с приведенными формулами.

Формула изобретения

Способ исследования скважин, включающий измерение геофизических параметров при движении скважинного прибора и параметров, характеризующих движение прибора, передачу измеренной информации по кабелю на поверхность и ее регистрацию, а также синхронизацию процесса регистрации информации с процессом движения скважинного прибора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерения геофизических параметров, изменяют частоту синхронизации процессов измерения параметров, передачи и регистрации информации в зависимости от скорости движения скважинного прибора согласно формуле

P U

F . = --- - —, с 2F ° С ° 11 1298361 где F, —

V—

Составитель В. Сидоров

Редактор А. Ворович Техред Л.Сердюкова

Корректор А. Обручар

Подписное

Заказ 870/32 Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 частота синхронизации; скорость движения прибора; погрешность измере ния; шаг квантования;

F — ширина частотного спектра измеряемого сигнала;

Р— мощность, потребляемая от источника информации, С вЂ” энергетический порог чувствительности.